Gdy spada temperatura naszej skóry, czujemy chłód, lecz spadek temperatury naszego ciała może być dla nas niebezpieczny. Dlatego w większości stref klimatycznych ogrzewanie mieszkań jest niezbędnym warunkiem zarówno komfortu, jak i zdrowia mieszkańców.
Wiele domów ogrzewa się piecami kaflowymi lub innymi, w których spalane jest paliwo stałe, jak węgiel, koks lub nawet drewno. Aż do dwudziestego wieku był to najpowszechniejszy sposób ogrzewania pomieszczeń. W pierwszej połowie obecnego stulecia w bardziej rozwiniętych państwach zaczęły się upowszechniać gaz i energia elektryczna. Szybko stały się tam najczęściej stosowanymi w ogrzewnictwie nośnikami energii. Łatwo docenić przewagę pieców gazowych lub elektrycznych nad nad tradycyjnymi węglowymi- można je w dowolnym momencie włączyć bądź wyłączyć, mogą być również wyposażone w regulujące wysokość temperatury termostaty.
Ciepło może być przekazywane poprzez promieniowanie, przewodnictwo lub konwekcję oraz przez kombinację tych procesów. Promieniowanie cieplne jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego, tak jak światło lub fale radiowe, różni się od nich tylko długością fal. W ośrodkach takich, jak na przykład powietrze, niewielka cześć energii fali jest pochłaniana. Inne materiały mogą pochłaniać prawie całą energię fali, bądź też prawie całą odbijać. Stosunek ilości energii odbitej i pochłoniętej zależy od koloru i faktury powierzchni oraz rodzaju materiału z którego jest wykonana. Ciemne i chropowate powierzchnie pochłaniają promieniowanie cieplne znacznie szybciej niż jasne i wypolerowane, które odbijają przeważającą większość padającego promieniowania.
Przewodnictwo ciepła od jednego ciała do drugiego ma miejsce wtedy, gdy znajdują się one w bezpośrednim kontakcie. Mówi się wtedy o przepływie ciepła od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze. Konwekcja jest formą transportu energii cieplnej, w której ciepło przenoszone jest przez ruchy cząsteczek gazu lub cieczy. Powietrze ogrzane przez kaloryfery krąży po pokoju jako prąd konwekcyjny. Ogrzane powietrze zwiększa swą objętość, zatem spada jego gęstość. Jest lżejsze od powietrza nie ogrzanego i dzięki temu wznosi się do góry. Powietrze chłodniejsze zajmuje miejsce ogrzanego, po czym i skutkiem tego dostaje się w pobliże grzejnika, gdzie jego temperatura wzrasta. Ciepłe powietrze stopniowo ochładza się oddając energię otoczenia. W ten sposób wzrasta jego gęstość i opada ono do dołu, zastępowane przez unoszące się ciepłe powietrze. W taki sposób trwa nieprzerwana cyrkulacja powietrza wewnątrz ogrzewanego pomieszczenia.
Różne rodzaje pieców ogrzewają otoczenie w różny sposób. Piece kaflowe głównie wypromieniowują ciepło do pokoju. W niektórych ich konstrukcjach z tyłu umieszcza się bojler służący do ogrzewania wody. W wodzie energia cieplna rozchodzi się dzięki prądom konwekcyjnym.
Grzejniki gazowe mają zwykle element grzejny wypromieniowujący energię do pokoju. Podobnie działają grzejniki elektryczne, które najczęściej wyposaża się w reflektor promieniowania w formie zwierciadła wklęsłego z polerowanej blachy, umieszczonego za elementem grzejnym. Inne grzejniki elektryczne wyposażone są w wentylator, który przetłacza powietrze w bezpośrednim sąsiedztwie spirali grzejnej. Ogrzane powietrze jest wdmuchiwane do pomieszczenia, gdzie rozchodzi się w postaci prądów konwekcyjnych.
Pomysł centralnego ogrzewania, którym pojedyncze źródło ciepła ogrzewa cały budynek ma antyczny rodowód. Pierwszym znanym nam zrealizowanym systemem centralnego ogrzewania było rzymskie hipokaustum. Pod kamienną podłogą i w ścianach wilii istniał system kanałów, którymi krążyło gorące powietrze. Uzyskiwano je rozpalając ogień w specjalnym zagłębieniu w piwnicach domu, a spaliny odprowadzano otworami wentylacyjnymi. Oprócz utrzymywania odpowiedniej temperatury wewnątrz budynku, gorące powietrze ogrzewało wodę. Podobnie i dziś systemy centralnego ogrzewania zapewniają ciepło w domu. Lecz obecnie to woda, a nie powietrze jest nośnikiem ciepła. Spalając olej, gaz lub koks w specjalnych piecach podgrzewa się wodę, która jest przepompowywana przez grzejniki. Kaloryfery mają dużą powierzchnię, tak jak najefektywniej oddawać ciepło powietrzu. Po oziębieniu w grzejnikach woda wraca do kotła, gdzie jest ponownie podgrzewana. Gorąca woda przechodzi również przez miedzianą wężownicę, umieszczoną w zbiorniku do przygotowania ciepłej wody użytkowej, czyli tej którą pobieramy z kranu do mycia lub kąpieli. Wężownica jest wymiennikiem ciepła między wodą z układu grzewczego a wodą użytkową.
